Рости, гортань! Чому у приматів такий великий голосовий апарат?

Порівняння голосових апаратів білощого хохлатого гібона (вгорі) і червоного вовка (внизу).

У чому особливість еволюції приматів, чим ознаменований їх особливий шлях, який привів до появи нас з вами? Великий мозок? Здатні до тонких маніпуляцій пензля? Гострий зір? Так, але не тільки. Мавпи ще й балакучі істоти. Їхня «фішка» - складна звукова комунікація, що має відбиватися на будові голосового апарату. Дослідження гортані приматів проводилися неодноразово, але, щоб розібратися в мавпячій специфіці, корисно порівнювати з іншими загонами ссавців. Наприклад, з хижими. Ці звірі настільки ж різноманітні за способом життя і за своїми розмірами, як примати, а видані ними звуки добре вивчені.

Автори нової статті в PLOS One порівняли гортані 55 видів ссавців: 26 приматів і 29 хижих, від карликової грунки (110 г) до західної горили (120 кг) і від карликового мангуста (280 г) до тигра (180 кг). Зрозуміло, порівнювали не абсолютний, а відносний розмір гортані (по відношенню до довжини тіла), для оцінки якого використовували дані комп'ютерної томографії.

Виявляється, у приматів при тих же розмірах тіла гортань в середньому в 1,38 разів більше, ніж у хижих. Крім того, розмір гортані у мавп помітно більш змінний. Такий же результат вийшов, якщо замість довжини тіла розмір гортані нормували по масі тварини. Коли дослідники ввели поправку на стать і вік тварин, закономірність збереглася: горили або мавпи мали більшу гортанню, ніж леви або горностаї. Мало того: судячи з усього, еволюція приматів супроводжувалася кількома «зрушеннями» розмірів вокального апарату. Вперше гортань у них збільшилася, як тільки сформувався сам загін приматів. Другий стрибок розмірів стався у павукоподібних мавп, коли вони відокремилися від капуцинових. А у мавп триби Papionini (павіанів, макак і деяких інших) навпаки, розмір гортані зменшився.

Оскільки гортань - важлива частина голосового апарату, то її розміри повинні впливати на характеристики виданих тваринам звуків. І дійсно, основна частота, на якій базікають мавпи, змінюється разом з розмірами гортані сильніше, ніж у хижих.

Загалом, виходить, гортань збільшувалася біля приматів швидше, ніж зростали розміри їх тіла (хоча виняток становлять павіани і їм подібні). З чим це пов'язано? Гортань у ссавців виконує кілька функцій: захищає дихальні шляхи від потрапляння їжі, регулює надходження повітря в легкі і впливає на характеристики «вокалу».

Автори послідовно розбирають кожну можливість. Можливо, хижі більше, ніж примати, ризикують вдавитися шматком погано пережеваного м'яса - тому в процесі еволюції гортань у них зменшилася. Але це не пояснює, чому розміри гортані у приматів настільки різноманітні. Крім того, серед хижих є рослинноїдні панди, але гортань у них не більше, ніж у інших представників загону.

Є інше пояснення: спосіб пересування диктує вимоги до метаболізму. Деревним мавпам необхідна більш активна вентиляція легких, а для цього потрібна велика гортань. Ідея спірна: як розміри гортані пов'язані з ефективністю дихання, не дуже ясно, а у деревних хижих - якихось носух - маленька гортань. Інший варіант: приматам потрібне більш ефективне дихання, оскільки великий мозок потрібно забезпечувати киснем.

Нарешті, третя версія, яка, треба вважати, особливо мила дослідникам - комунікативна. Примати потребують спілкування. Звукові сигнали повинні добре поширюватися в тропічному лісі - найтиповішому для мавп середовищі проживання. Для того, щоб мавп вопль летів на більшу відстань, потрібна велика гортань. Знову ж таки, незрозуміло в цьому випадку, чому розміри гортані у різних приматів так розрізняються.

Може, справа в статевому відборі? Чим нижчим голосом розмовляє звір, тим більший він здається, а це важливо - як для відлякування конкурентів, так і для залучення самок. Мабуть, саме за зичністю голосу вибирають собі партнерів самки ревунів.

Проблема в тому, що те ж саме вірно і для хижих, у яких так само, як у приматів, сильний статевий диморфізм. Зауважено, що у гарчачих кішок гортань більше, ніж у мурликаючих. Але цей ефект не пояснює різниці між хижими і приматами.

Нарешті, гіпотеза соціальної складності говорить про те, що примати в середньому живуть у більш великих групах, ніж хижі, а значить, потребують більш складної комунікації. У спільнотах приматів зав'язуються більш міцні зв'язки, встановлюються більш тісні контакти і важлива ефективна кооперація. Це передбачає підвищені вимоги до «мовного» апарату, яким доводиться часто користуватися. Гарне пояснення! На жаль, порівняння розмірів гортані і чисельності груп не показали помітної кореляції ні у приматів, ні у хижих. Яскравий приклад: мавпи-ревуни чемпіони за розміром гортані, проте живуть маленькими групами. У зграйних павіанів, навпаки, гортань маленька. Отже, складність соціальної організації навряд чи нам допоможе.

В обговорюваній темі є одна принципова неясність: це у приматів така незвично велика гортань, чи це у хижих вона, навпаки, зменшилася в процесі еволюції? Щоб зрозуміти, яка з альтернатив вірна, потрібні дані по інших загонах ссавців - парнокопитним, гризунам, рукокрилим тощо. Деякі рукокрилі - наприклад, молотоголові крилани - відрізняються величезними розмірами гортані.